Đề cương ứng dụng lập trình C cho vi điều khiển 8051

Bài 1: Ngôn ngữ C – Trình dịch Keil CI. Ngôn ngữ C cho vi điều khiển1, Giới thiệu ngôn ngữ C

Trong kỹ thuật lập trình vi điều khiển nói chung, ngôn ngữ lập trình được sử dụng thường chia làm 2 loại: Ngôn ngữ bậc thấp và Ngôn ngữ bậc cao.

Ngôn ngữ bậc cao là các ngôn ngữ gần vơi ngôn ngữ con người hơn, do đó việc lập trình bằng các ngôn ngữ này trở nên dễ dàng và đơn giản hơn. Có thể kể đến một số ngôn ngữ lập trình bậc cao như C, Basic, Pascal… trong dó C là ngônngữ thông dụng hơn cả trong kỹ thuật vi điều khiển. Về bản chất, sử dụng các ngôn ngữ này thay cho ngôn ngữ bậc thấp là giảm tải cho lập trình viên trong việc nghiên cứu các tập lệnh và xây dựng các cấu trúc giải thuật. Chương trình viết bằng ngôn ngữ bậc cao cũng sẽ được một phần mềm trên máy tính gọi là trình biên dịch (Compiler) chuyển sang dạng hợp ngữ trước khi chuyển sang mã máy.

Khi sử dụng ngôn ngữ C người lập trình không cần hiểu sâu sắc về cấu trúc của bộ vi điều khiển. Có nghĩa là với một người chưa quen với một vi điểu khiển cho trước sẽ xây dựng được chương trình một cách nhanh chóng hơn, do không phải mất thời gian tìm hiểu kiến trúc của vi điều khiển đó. Và việc sử dụng lại các chương trình đã xây dựng trước đó cũng dễ dàng hơn, có thể sử dụng toàn bộ hoặc sửa chữa một phần.

2. Ngôn ngữ C

2.1 Kiểu dữ liệu

2.1.1 Kiểu dữ liệu trong C

Kiểu Số Byte Khoảng giá trịChar 1 -128 – +127Unsigned char 1 0 – 255Int 2 -32768 - +32767Unsigned int 2 0 - 65535Long 4 -2147483648 - +2147483647

Unsigned long 4 0 – 4294697295Float 4

* Khai báo biến: - Cú pháp: Kiểu_dữ_liệu Vùng_nhớ Tên_biến _at_ Đia_chỉ; Ví dụ: Unsigned char data x; - Khi khai báo biến có thể gán luôn cho biến giá trị ban đầu. Ví dụ: Thay vì: unsigned char x; x = 0; Ta chỉ cần: unsigned char x = 0; - Có thể khai báo nhiều biến cùng một kiểu một lúc. Ví dụ: unsigned int x,y,z,t; - Chỉ định vùng nhớ: từ khoá “Vùng_nhớ” cho phép người dùng có thể chỉ ra vùng nhớ sử dụng để lưu trữ các biến sử dụng trong chương trình. Các vùng nhớ có thể sử dụng là: CODE, DATA, DATAB, IDATA, PDATA, XDTA. Khi không khai báo vùng nhớ trình dịch Keil C sẽ mặc định đó là vùng nhớ DATA.

Vùng nhớ Ý nghĩaCODE Bộ nhớ mã nguồn chương trìnhDATA Bộ nhớ dữ liệu gồm 128 Byte thấp của RAM trong vi điều khiểnBDATA Bộ nhớ dữ liệu có thê định địa chỉ bit, nằm trong vùng nhớ DATAIDATA Bộ nhớ dữ liệu gồm 128 Byte cao của RAM trong vi điều khiển chỉ có ở một

số dòng vi điều khiển sau nàyPDATA Bố nhớ dữ liệu ngoài gồm 256 Byte, được truy cập bởi địa chỉ đặt trên P0XDATA Bộ nhớ dữ liệu ngoài có dung lượng có thể lên đến 64 KB, được truy cập bởi

địa chỉ đặt trên P0 và P2

* Định nghĩa lại kiểu - Cú pháp: typedef Kiễu_dữ_liệu Tên_biến; - Ten_biến sau này sẽ được sử dụng như một kiểu dữ liệu mới và có thể dùng để khai báo các biến khác

Ví dụ: typedef int m5[5];Dùng tên m5 khai báo hai biến tên a và b có kiểu dữ liệu là mảng 1 chiểu 5 phần tử:

m5 a,b;2.1.2 Kiểu dữ liệu trong Keil C

Kiểu Số bitBit 1Sbit 1Sfr 8Sfr16 16

- bit : dùng để khai báo các biến có giá trị 0 hoặc một hay các biến logic trên vùng RAM của vi điều khiển. Khi khai báo biến kiểu bit trình dịc Keil C sẽ mặc định vùng nhớ sử dụng là BDATA.` - sbit, sfr, sfr16: dùng để định nghĩa các cho các thanh ghi chức năng hoặc các cổng trên vi điều khiển dùng để truy nhập các đoạn dữ liệu 1 bit, 8 bit, 16 bit2.1.3 Mảng

Mảng là một tập hợp nhiều phần tử cùng một kiểu giá trị và chung một tên. Các phần tử của mảng phân biệt với nhau bởi chỉ số hay số thứ tự của phần tử trong dãy phẩn tử. Mỗi phần tử có vai trò như một biến và lưu trữ được một giá trị độc lập với các phần tử khác của mảng.

Mảng có thể là mảng một chiều hoặc mảng nhiều chiềuKhai báo:

- Cú pháp: Tên_kiểu Vùng_nhớ Tên_mảng[số_phần_tử_mảng];Khi bỏ trống số phần tử mảng ta sẽ có mảng có số phần tử bất kì.Ví dụ:

Unsigned int data a[5],b[2] [3];Với khai báo trên ta sẽ có: mảng a là mảng một chiều 5 phần tử. Mảng b là mảng hai

chiều, tổng số phần tử là 6.Chỉ số của mảng bắt đầu từ số 0. Mảng có bao nhiêu chiều phải cung cấp đầy đủ bấy

nhiêu chỉ sôVí du: phần tử mảng b[0] [1] là đúng

Khi viết b[0] là sai2.1.4. Con trỏ

Khi ta khai báo một biến, biến đó sẽ được cấp phát một khoảng nhớ bao gồm một số byte nhất định dùng để lưu trữ giá trị. Địa chỉ đầu tiên của khoảng nhớ đó chính là địa chỉ của biến được khai báo.

Con trỏ là một biến dùng để chứa địa chỉ mà không chứa giá trị, hay giá trị của con trỏ chính là địa chỉ khoảng nhớ mà nó trỏ tới.

Với các vùng nhớ cụ thể con trỏ tới vùng nhớ đó chiếm dung lượng phụ thuộc vào độ lớn của vùng nhớ đó. Con trỏ tổng quát khi không xác định trước vùng nhớ sẽ có dung lượng lớn nhất vì vậy tốt nhất nên sử dụng con trỏ cụ thể.

Loại con trỏ Kích thướcCon trỏ tổng quát 3 byteCon trỏ XDATA 2 byteCon trỏ CODE 2 byteCon trỏ DATA 1 byteCon trỏ IDATA 1 byteCon trỏ PDATA 1 byte

Khai báo biến con trỏ: - Cú pháp: Kiểu_Dữ_liệu Vùng_nhớ *Tên_biến; - Ví dụ:

int *int_ptr;long data *long_ptr;

- khi không chỉ rõ vùng nhớ con trỏ sẽ được coi là con trỏ tổng quát.2.1.5 Kiểu dữ liệu cấu trúc

Kiểu dữ liệu cấu trúc là một tập hợp các biến, các mảng và cả các kiểu cấu trúc khác được biểu thị bởi một tên duy nhất. kiểu dữ liệu cấu trúc dùng để lưu trữ các giá trị, thông tin có liên quan đến nhau.

Định nghĩa và khai báo biến cấu trúc: - Định nghĩa: typedef struct {

Khai báo các biến thành phần;} Tên_kiểu_cấu_trúc;

- Khai báo: Tên_kiểu_cấu_trúc Vùng_nhớ Tên_biến;Ví dụ: typedef struct {

char day;

char month;int year;

} Date_type;Date_type date,date_arr[5];

2.2 Phép toánPhép gán kí hiệu: “=”.

- Cú pháp: Biến_1 = Biến_2;Trong đó Biến_2 có thể là giá trị xác định cũng có thể là biến.

2.2.1 Phép toán số họcPhép toán ý nghĩa Ví dụ

+ Phép cộng X=a+b- Phép trừ X=a-b * Phép nhân X=a*b/ Phép chia lấy phần

nguyênX=a/b

(a=9, b=2 → X=4)% Phép chia lấy phần dư a%b

(a=9, b=2 → X=1)

2.2.2 Phép toán Logic

AND: && OR: || NOT: !

2.2.3 Các phép toán so sánh:

PhÐp to¸n ý nghi· VÝ dô> So s¸nh lín h¬n a>b

4>5 cã gi¸ trÞ 0>= So s¸nh lín h¬n hoÆc

b»nga>=b

6>=2 cã gi¸ trÞ 1< So s¸nh nhá h¬n a<b

6<=7 cã gi¸ trÞ 1<= So s¸nh nhá h¬n hoÆc a<=b

b»ng 8<=5 cã gi¸ trÞ 0== So s¸nh b»ng nhau a==b

6==6 cã gi¸ trÞ 1!= So s¸nh kh¸c nhau a!=b

9!=9 cã gi¸ trÞ 0 2.2.4 Phép toán thao tác Bit

Phép toán Ý nghĩa Ví dụ& Phép và (AND) Bit_1 & Bit_2| Phép hoặc (OR) Bit_1 | Bit_2! Phép đảo (NOT) !Bit_1^ Phép hoặc loại trừ (XOR) Bit_1 ^ Bit_2

<< Dịch trái a<<3>> Dịch phải a>>4~ Lấy bù theo bit ~a

2.2.5 Phép toán kết hợpPhép toán Ví dụ

+= a+=5 <=> a=a+5-= a-=5 <=> a=a-5*= a*=5 <=> a=a*5/= a/=5 <=> a=a/5

%= a%=5 <=> a=a%5

2.3 Cấu trúc chương trình C2.3.1 Cấu trúc chương trình

* Cấu trúc1. Khai báo chỉ thị tiền xử lý2. Khai báo các biến toàn cục3. Khai báo nguyên mẫu các hàm4. Xây dựng các hàm và chương trình chính

* Ví dụ:#include<regx51.h>

Khai báo chỉ thị tiền xử lý

#include<string.h>#define Led1 P1_0

Unsigned char code Led_arr[3];Unsigned char data dem;Unsigned int xdata X;

Void delay(unsigned int n);bit kiemtra(unsigned int a);

void delay(unsigned int n){

Khai báo biến cục bộ;Mã chương trình trễ;

}Void main(){

Khai báo biến cụ bộ;Mã chương trình chính;

}Bit kiemtra(unsigned int a){

Khai báo biến cục bô;Mã chương trình kiểm tra biến a;

}Chú ý:Hàm không khai báo nguyên mẫu phải được xây dựng trước hàm có lời gọi

hàm đó. Ở ví dụ trên do hàm “bit kiemtra(unsigned int a)” đã được khai báo nguyên mẫu hàm ở trên nên có thể xây dựng hàm ở bất kì vị trí nào trong chương trình.

2.3.2 Chỉ thị tiền xử lýCác chỉ thị tiền sử lý không phải là các lệnh của ngôn ngữ C mà là các lệnh giúp cho

việc soạn thảo chương trình nguồn C trước khi biên dịch. Khi dịch một chương trình C thì không phải chính bản chương trình nguồn mà ta soạn thảo được dịch. Trước khi dịch, các

Khai báo biến toàn cục

Khai báo nguyên mẫu hàm

Xây dựng các hàm và chương trình chính

lệnh tiền xử lý sẽ chỉnh lý bản gốc, sau đó bản chỉnh lý này sẽ được dịch. Có ba cách chỉnh lý được dùng là:

+ Phép thay thế #define+ Phép chèn tệp #include+ Phép lựa chọn biên dịch #ifdefCác chỉ thị tiền xử lý giúp ta viết chương trình ngắn gọn hơn và tổ chức biên dịch,

gỡ rối chương trình linh hoạt, hiệu quả hơn.* Chỉ thị #defineChỉ thị #define cho phép tạo các macro thay thế đơn giản

- Cú pháp: #define Tên_thay_thế dãy_kí_tựMột Tên_thay_thế có thể được định nghĩa lại nhiều lần, nhưng trước khi định nghĩa

lại phải giải phóng định nghĩa bằng chỉ thị:#undef Tên_thay_thế

- Ví dụ: #define N 100* Chỉ thị #includeChỉ thị #include báo cho trình biên dịch nhận nội dung của tệp khác và chèn vào tệp

chương trình nguồn mà ta soạn thảo. - Cú pháp:

Cách 1: #include<tên_tệp>Cách 2: #include“tên_tệp”

- Ví dụ:Cách 1: #include<regx51.h>

Ở cách này tệp regx51.h sẽ được tìm trong thư mục INC để chèn vào chương trình nguồn.

Cách 2: #include“regx51.h”Ở cách này tệp regx51.h sẽ được tìm trong thư mục chứa chương trình nguồn

nếu không có mới tìm trong thư mục INCKhi muốn chèn tệp ngoài thư viện hoặc ngoài thư mục chứa chương trình nguồn thì

tên_tệp sẽ bao gồm cả đường dẫn thư mục chứa tệp.

* Chỉ thị #ifdefChỉ thị #ifdef này thường dùng để biên dịch các tệp thư viện.

- Cú pháp:

Cách 1: #ifdef ten_macroĐoạn chương trình

#endifCách 2: #ifdef ten_macro

Đoạn chương trình 1 #else

Đoạn chương trình 2 #endif

Ở cách 1 nếu tên_macro đã được định nghĩa “Đoạn chương trình” sẽ được dịch ngược lại “Đoạn chương trình” sẽ bị bỏ qua.

* Chỉ thị #ifndefChỉ thị #ifndef này thường dùng để biên dịch các tệp thư viện.

- Cú pháp:Cách 1: #ifndef ten_macro

Đoạn chương trình #endif

Cách 2: #ifndef ten_macroĐoạn chương trình 1

#elseĐoạn chương trình 2

#endifỞ cách 1 nếu tên_macro chưa được định nghĩa “Đoạn chương trình” sẽ được dịch

ngược lại “Đoạn chương trình” sẽ bị bỏ qua.

2.3.3 Chú thích trong chương trìnhViệc viết chú thích trong trình nhằm mục đích giải thích ý nghĩa của câu lệnh, đoạn

chương trình hoặc hàm hoạt động như thế nào và làm gì. Viết chú thích sẽ giúp cho người đọc có thể hiểu được chương trình dễ dàng và nhanh chóng hơn, sửa lỗi đơn giản hơn hoặc giúp cho ta xem lại chương trình cũ mà ta đã làm trở lên nhanh hơn.

Chú thích trong chương trình sẽ không ảnh hưởng đến chương trình mà ta soạn thảo vì trình dịch sẽ bỏ qua tất cả lời chú thích khi biên dịch chương trình sang mã máy.

Lời giải thích được đặt sau dấu “//” nếu chú thích chỉ viết trên một dòng hoặc trong

cặp dấu “\*” và “*\”.3 Các lệnh cơ bản trong C + Câu lệnh rẽ nhánh if: - Cấu trúc: if(dieu_kien) { // Đoạn chương trình }

Giải thích: nếu dieu_kien đúng thì xư lí các câu lệnh bên trong còn sai thì nhảy qua.

- Cấu trúc: if(dieu_kien) { // Đoạn chương trình 1 }

else{

// Đoạn chương trình 2}

Giải thích: nếu dieu_kien đúng thì xử lí “Đoạn chương trình 1” bên trong còn sai thì x ử l ý “Đoạn chương trình 1”

+ Câu lệnh lựa chọn: Cấu trúc: switch(bien) { case gia_tri_1: {//các câu lệnh break;} case gia_tri_2: {//các câu lệnh break;} case gia_tri_3: {//các câu lệnh break;} ……………………………………... case gia_tri_n: {//các câu lệnh break;} } Giải thích: tuỳ vào biến có gia_tri_1 thì thực hiện các câu lệnh tương ứng rồi sau đó thoát khỏi cấu trúc nhờ câu lệnh break. Biến có gia_tri_2 thì thực hiện câu lệnh tương ứng rồi thoát. …………………….

Biến có gia_tri_n thì thực hiện các câu lệnh tương ứng rồi thoát. + Vòng lặp xác định: Cấu trúc: for(n=m;n<l;n++) { // các câu lệnh xử lí } Giải thích: m,l là giá trị(m>l), còn n là biến. thực hiện lặp các câu lệnh (l-m) lần. + Vòng lặp không xác định while: Cấu trúc: while(dieu_kien) { // các câu lệnh } Giả thích: thực hiện lặp các câu lệnh khi điều kiện đúng nếu điều kiện sai thì thoát khỏi vòng lặp. + Vòng lặp không xác định do while: Cấu trúc: do

{ // các câu lệnh } while(dieu_kien); Giả thích: thực hiện lặp các câu lệnh sau đó kiểm tra điều kiện nếu đúng, nếu sai thì thoát khỏi vòng lặp.

II. Trình biên dịch Keil C (compiler)2.1. Khởi tạo cho Project.

Để tạo 1 project mới chọn project → New project như sau:

Hộp thoại create new project hiện ra như sau:

Đánh tên và chuyển đến thư mục bạn lưu project.bạn nên tạo mỗi một thư mục cho 1 project. rồi chọn save. Hộp thoại sau hiện ra:

Trong này có 1 loạt các hãng điện tử sản xuất 8051. bạn lập trình cho con nào thì chọn con đấy, kích chuột vào dấu + để mở rộng các con IC của các hang. ở đây ta lập trình cho AT89C51 của hang ATMEN nên ta chọn như trên.Khi chọn chip thì ngay lập tức 1 bảng hiện ra 1 số tính năng của chip các bạn có thể nhìn thấy: 8051 based fully static 24Mhz …. nhập OK, chọ câu trả lời NO khi được hỏi “copy standard 8051 startup code to project and addfile to project” vì nếu chon YES chỉ làm cho file lập trình của bạn thêm nặng.

Để tạo một file code các bạn chọ file→new hoặc ấn ctrl+N. như sau:

Cửa sổ text1 hiện ra. Tiếp theo bạn chọn File → save As hoặc Ctrl+S, để lưu File mặc dù chưa có gì như sau:

Được cửa sổ sau:

Các bạn nhập tên vào text box file name.chú ý tên gì cũng được nhưng không được thiếu đuôi mở rộng .C, và nhấn SAVE.

Trong ô bên trái màn hình, cửa sổ PROJECT WORKSPACE, các bạn mở rộng cái target 1 ra như sau:

Nhấp chuột phải nên SOURCE GROUP, chọn Add file to Group “Source Group 1” hộp thoại hiện ra chọn file .C mà các bạn vừa SAVE rồi nhấn Add 1lấn rồi nhấn Close. nếu bạn nhấn Add 2 lần nó sẽ thong báo là file đã add bạn chỉ việc OK rồi nhấn Close. Được như sau:

Bây giờ trong hình nhìn thấy trong Source Group 1 có file VIDU.C. các bạn nhấp chuột phải vào vùng soạn thảo file VIDU.C để thêm file thư viện. Chon Insert “#include<REGX51.H>”.

Phần cuối cùng của công việc khởi tạo là các bạn viết lời giải thích cho dự án của mình. phần này rất cần thiết vì nó để người khác hiểu mình làm gì trong project này và khi mình cần sử dụng lại code đọc lại còn biết nó là cái gì.

2.2. Soạn thảo chương trình. Các bạn viết thử 1 chương trình làm ví dụ. khi viết xong mỗi dòng lệnh nên giải thích dòng lệnh đó làm gì. Ví dụ:

2.3. Biên dịch một chương trình. Sau khi soạn thảo xong nhấn Ctrl+S để nhớ. Nhớ xong các bạn biên dịch chương trình bắng cách ấn phím F7 hoặc chọn Build target là biểu tượng ngay trên cửa sổ Workspace, như trên hình:

Để biên dịch chương trình thành file HEX các bạn chọn: Project→option for ‘target 1’ như hình vẽ:

Trong hộp thoại hiện ra, hãy check vào Creat HEX File như chỉ dẫn:

chọn thẻ táp target nhập lại tần số thạch anh là 12Mhz.

Để mô phỏng các bạn chon Debug→Start/stop debug session hoặc ấn Ctrl+F5, hoặc nhấn vào Icon chữ D màu đỏ trong cái kính lúp trên thanh công cụ.

Để hiển thi các cổng, các thanh ghi các bạn chon trong peripherals.

Các bạn thấy 1 cửa sổ nhỏ Parallel Port xuất hiện đó là cái để mô phỏng cho 1 cổng của AT89C51. dấu tick tương đương chân ở mức cao (5V), không tick chân ở mức thấp 0V.trong menu peripherals còn có các ngoại vi khác như timer, interrupt, serial.

Để chạy chương trình các bạn ấn chuột phải vào màn hình soạn thảo, rồi ấn F11.mỗi làn ấn sẽ chạy 1 lệnh.khi debug nếu các bạn chờ hàm delay lâu quá 1000 lần lặp các bạn nhấn ctrl+F11 để bỏ qua hàm. hoặc ấn F10 để chạy từng dòng lệnh

Bài 2: Điều khiển Led đơn, Led 7 thanh và nút nhấn

I. Hiển thị Led đơn Bài toán:Ghép nối LED dơn với chân P1.0 của vi điều khiển, viết chương trình điều khiển LED nhấp nháy với thời gian trễ là 1s.

+ Lưu đồ thuật toán của bài LED nháy:

START

Khởi tạo hệ thống

Sáng Led

Trễ 1S

Tắt Led

Trễ 1S

+ Chương trình điều khiển:*/==================Bo tien xu li===================*/#include<AT89x51.h> // Dinh kem file thu vien#define bat 1 // Dinh nghia gia tri bat den Led#define tat 0 // Dinh nghia gia tri tat den Led/*==================khai bao bien==================*/sbit Led = P1^0; // Khai bao bien Led kieu bit chan P1.0

/*================= Khai bao hàm==================*//*------------------------------ham tre -------------------------------------*/void delay(long time) {

while(time--); }/*--------------------------------ham chinh--------------------------------*/void main(void)

{while(1) {

Led = bat; // bat Leddelay(25000); // tre 1sLed = tat; // tat Leddelay(25000); //tre 1s

}}

II. Phối hợp Led và nút nhấn1. Phối hợp Led đơn và nút nhấn

Bài toán: Một đèn Led được nối với chân P1.0 của vi điều khiển. Một công tắc START nối với chân P3.0 và công tắc STOP nối với chân P3.1 của vi điều khiển. hãy viết chương trình điều khiển để khi bật công tắc START thì Led sang, khi bật công tắc STOP thì Led tắt.

+ Lưu đồ thuật giải của bài toán:

+ Chương trình điều khiển:*/==================Bo tien xu li===================*/#include<AT89x51.h> // Dinh kem file thu vien

Start

Led = tat

Start = 0

Stop = 0

Led = tat

Led = bat

#define bat 1 // Dinh nghia gia tri bat den Led#define tat 0 // Dinh nghia gia tri tat den Led/*==================khai bao bien==================*/sbit Led = P1^0; // Khai bao bien Led kieu bit chan P1.0 sbit STOP = P3^0; // cong tac STOP de tat Ledsbit START = P3^1; // cong tac START de bat Led/*=================== ham chinh==================*/void main(void){

Led = tat; //ban dau tat Ledwhile(1){

if((START==0)&&(STOP==1)) { Led = bat;

}if((START==1)&&(STOP==0)){

Led = tat;}

}}

2. Phối hợp Led 7 thanh và nút nhấnCác số hiển thị

P1.0g

P1.1f

P1.2e

P1.3d

P1.4c

P1.5b

P1.6a dp

số nạp hexmov P1,#

0 1 0 0 0 0 0 0 1 811 1 1 1 1 0 0 1 1 cf2 0 1 0 0 1 0 0 1 923 0 1 1 0 0 0 0 1 864 0 0 1 1 0 0 1 1 cc5 0 0 1 0 0 1 0 1 a46 0 0 0 0 0 1 0 1 a07 1 1 1 1 0 0 0 1 8f8 0 0 0 0 0 0 0 1 809 0 0 1 0 0 0 0 1 84

Bài toán:Một Nút bấm được nối với chân P3.4, hãy lập trình điều khiển đếm số lần ấn

phím từ 0 đến 9 và hiển thị trên Led 7 thanh.

+ Lưu đồ thuật giải:

+ Chương trình điều khiển:/*==================Bo tien xu li===================*/#include<AT89x51.h> // Dinh kem file thu vien/*=================Khai bao bien toan cuc=============*/sfr dataP = 0x90; // du lieu la P1// ma 7 thanh tu 0 den 9 la// 0x81h,0xcfh,0x92h,0x86h,0xcch,0xa4,0xa0h,0x8fh,0x80h,0x84h.

sbit ctac = P3^4; unsigned char dem=0;/*====================Khai bao ham==================*//*----------------------------ham delay========================*/void delay(long time)

START

Dem=0;

ctac==0?

dem++;

dem<=10?

dem=0;

hiển thi ra Led 7 thanh

{while(time--);

}/*----------------------chuong trinh con kiem tra co phim nhan-------------*/void phim_an(void){

if(ctac==0) //co phim nhan{

delay(500); //chong rung phimwhile(ctac==0); //Cho nha phimdelay(500); // chong rung phimdem++; //tang bien demif(dem==10) dem=0;

}}/*----------------hien thi so lan an phim------------------------------------------*/void solan_an(void) {

switch(dem) {

case 0: {dataP=0x81;break;}case 1: {dataP=0xcf;break;}case 2: {dataP=0x92;break;}case 3: {dataP=0x86;break;}case 4: {dataP=0xcc;break;}case 5: {dataP=0xa4;break;}case 6: {dataP=0xa0;break;}case 7: {dataP=0x8f;break;}case 8: {dataP=0x80;break;}case 9: {dataP=0x84;break;}

}; }

/*-------------------------chuong trinh chinh-------------------------------------------*/void main(void) {

dataP = 0x81; // ban dau la so 0while(1){

phim_an();solan_an();

}}

Bài 3 Hiển thị LCD, Giao tiếp bàn phím Hex, Hiển thị ma trận LedI. LCD1. Ghép nối vi điều khiển với LCD 16x2. - Bảng mô tả sơ đồ chân của LCD 16x2:

Chân Ký hiệu I/O Mô tả1 Vss - Mass2 Vcc - Dương nguồn 5v3 VEE - Cấp nguồn điều khiển tương phản4 RS I RS=0 chon thanh ghi lệnh

RS=1 chon thanh ghi dữ liệu5 R/W I R/W=1 đọc dữ liệu, R/W=1 ghi6 E I/O Cho phép7 DB0 I/O Bit dữ liệu8 DB1 I/O Nt9 DB2 I/O Nt10 DB3 I/O Nt11 DB4 I/O Nt12 DB5 I/O Nt13 DB6 I/O Nt14 DB7 I/O NtChân 15 và 16 là A và K. Nó được nối với 2 chân của 1 con Led dùng để sáng

LCD trong bóng tối chúng ta không sử dụng. - Sơ đồ ghép nối LCD với vi điều khiển:

2. Nguyên lí hoạt động của LCD. - Chân VCC, Vss, và VEE: các chân VCC và VSS cáp dương nguồn 5v và mass tương ứng. Chân VEE được dùng để điều khiển độ tương phản. - Chân chọn thanh ghi RS(Register Select): có 2 thanh ghi trong LCD chân RS được dùng để chọn thanh ghi. nếu RS=0 thì thanh ghi mã lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi 1 lệnh lên chẳng hạn như xoá màn hình, đưa con trỏ về đầu dòng… Nếu RS=1 thì thanh ghi dữ liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị lên LCD. - Chân đọc/ghi (R/W): đầu vào đọc/ghi cho phép người dùng đọc thông tin từ LCD khi R/W=1 hoặc ghi thông tin lên LCD. - Chân cho phép E(Enable): chân cho phép được sử dụng bởi LCD để chốt dữ liệu của nó. Khi dữ liệu được cấp đến chân dữ liệu thì 1 xung mức cao xuống thấp phải được áp đến chân này để LCD chốt dữ liệu trên các chân dữ liệu. Xung này có độ rộng tối thiểu 450ns. - Chân DB0-DB7: đây là đường dữ liệu 8 bít, được dùng để gửi thông tin lên LCD hoặc đọc nội dung các thanh ghi trong LCD. Để hiển thị các chữ cái và các con số, chúng ta gửi mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z , a đến z và các chữ số từ 0 đến 9 đến các chân này khi bật RS=1. - Bảng mã lệnh của LCD:

Mã (HEX) Lệnh đến thanh ghi của LCD 01 Xoá màn hình hiển thị02 Trở về đầu dòng04 Giảm con trỏ(dịch con trỏ sang trái )06 Tăng con trỏ(dịch con trỏ sang phải)05 Dịch hiển thị sang phải07 Dịch hiển thị sang trái 08 Tắt con trỏ, tắt hiển thị0a Tắt hiển thị, bật con trỏ0c Bật hiển thi, tắt con trỏ0e Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ0f Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ10 Dịch vị trí con trỏ sang trái14 Dịch vị trí con trỏ sang phải18 Dịch toàn bộ hiển thị sang trái 1c Dịch toàn bộ hiển thị sang phải80 Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất 0c0 Ép con trỏ về đầu dòng thứ 238 Hai dòng và ma tận 5x7.

3. Phần luyện tập:Hãy viết chương trình hiển thị trên LCD:

Dòng 1 chữ “VIETNAM” bằng cách hiển thị tưng kí tựDòng 2 chữ "VI DIEU KHIEN" bằng cách hiển thị cả chữ. Với sơ đồ mạch

cho dướí đây.

Chương trình:/*=========bo tien xu li===============*/#include<AT89x51.h>#include<string.h>/*===========khai bao bien toan cuc============*/sfr LCDdata = 0xA0; // cong P2, 8 bit du lieu.sbit BF = 0xA7; // co ban, bit DB7.sbit RS = P3^0; // chon thanh ghisbit RW = P3^1; // doc/ghisbit EN = P3^2; //cho phep chot du lieu/*===========cac chuong trinh con cua LCD==========*//*--------------kiem tra su san sang cua LCD------------------------*/void wait(void){

RS=0; //chon thanh ghi lenhRW=1; //đoc tu LCD

LCDdata=0xff; //gia tri 0xffwhile(BF) //kiem tra co ban

{ EN=0; //dua xung cao xuong thap đe chot. EN=1; //dua chan cho phep len cao

} }

/*------------------------thiet lap lenh cho LCD--------------------------*/void LCDcontrol(unsigned char x)

{ RS=0;//chon thanh ghi lenh RW=0;//ghi len LCD. LCDdata=x ;// gia tri x

EN=1;//cho phep muc cao EN=0;//xung cao xuong thap wait();//đoi LCD san sang.

}/*------------------------------Khoi tao LCD-------------------------*/void LCDinit(void){

LCDcontrol(0x38);//2 dong va ma tran 5x7LCDcontrol(0x0e);//bat man hinh, bat con troLCDcontrol(0x01);//xoa man hinh

}/*-------------------------thiet lap du lieu cho LCD-----------------*/void LCDwrite(unsigned char c)

{RS=1;//ghi du lieu RW=0;//ghi du lieu len LCDLCDdata=c;//gia tri CEN=1;//cho phep muc caoEN=0;//xung cao xuong thap

wait();//cho}void LCDwrites(unsigned char *s)

{unsigned char data lens,count;lens=strlen(s);for(count=0;count<lens;count++){

LCDwrite(*(s+count));}

}/*=====================chuong trinh tre================*/

void delay(long time){

while(time--);}/*========================ham chinh==================*/void main(void){

LCDinit(); // khoi tao LCDLCDcontrol(0x82);// dua con tro den vi tri thu 4 dong 1LCDwrite(‘V’);LCDwrite(‘I’);LCDwrite(‘E’);LCDwrite(‘T’); LCDwrite(‘ ’);LCDwrite(‘N’);LCDwrite(‘A’);LCDwrite(‘M’);LCDcontrol(0xC0);LCDwrites("VI DIEU KHIEN");while(1); //vong lap vo han

}

II. Giao tiếp bàn phím Hex (ma trận phím 4x4)1. Thuật toán đọc bàn phím

2. Chương trìnhHãy viết chương trình đọc ma trận phím và hiển thi số thứ tự phím trên LCD.

Cộti = 0 (i=1-4)

Begin

Hàngi = 0(i =1-4)

Trả lại kết quả phím đã nhấn

Đúng

Sai

Chương trình:/*=========bo tien xu li===============*/#include<AT89x51.h>#include<string.h>

#define H1 P1_0#define H2 P1_1#define H3 P1_2#define H4 P1_3/*===========khai bao bien toan cuc============*/sfr LCDdata = 0xA0; // cong P2, 8 bit du lieu.sbit BF = 0xA7; // co ban, bit DB7.sbit RS = P3^0; // chon thanh ghisbit RW = P3^1; // doc/ghisbit EN = P3^2; //cho phep chot du lieu#include"LCD.h"// Thu vien LCD tu xay dung/*-------- ham doc phim nhan tu ma tran phim 4x4---------------*/unsigned char Phim(void){

unsigned char phimnhan, dem, chot;phimnhan=0;chot=128;dem=4;while(dem--){

P1=~chot;if(!H1){

delay(500);phimnhan=dem+1;delay(500);

}else if(!H2){delay(500);phimnhan=dem+5;delay(500);

}else if(!H3){delay(500);phimnhan=dem+9;delay(500);

}else if(!H4){delay(500);phimnhan=dem+13;delay(500);

}chot>>=1;

}return phimnhan;

}void viewphim(unsigned char phimnhan){

if(phimnhan<10){LCDwrite(phimnhan+48);

}else{LCDwrite(phimnhan/10+48);LCDwrite(phimnhan%10+48);

}}void main(void){

unsigned char phimnhan=0;LCDinit();LCDwrites("Hay Nhan Phim");LCDcontrol(0xC0);while(1){

phimnhan=Phim();if(phimnhan){

LCDcontrol(0x01);LCDwrites("Hay Nhan Phim");LCDcontrol(0xC0);

viewphim(phimnhan);}

} }

III. Hiển thị ma trận Led1. Thuật toán2. Xây dựng chương trình

Bài toán: Viết chương trình hiển thị ma trận LED bằng phương pháp quét cột hiển thị dong chữ "LAP TRINH VI DIEU KHIEN BANG NGON NGU C", với dong chữ chạy từ trái sang phải.

+ Chương trình:// Khai bao chi thi tien xu ly #include<AT89x51.h>

// Dinh nghia cac cong va cac chan dieu khien #define CLOCK P3_2 #define DATA P3_3 #define CLEAR P3_4

#define Pxanh P1 #define Pdo P2

// Dinh nghia cac hang so #define Nhanh 10 #define Trungbinh 25 #define Cham 50 #define Cuccham 75 #define Sieucham 150 #define Mxanh 1 #define Mdo 2 #define Mcam 3// Khai bao mang chu hien thi unsigned char code Mcode[256]={ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

0,255,1,1,1,1,/* L */0,63,72,136,72,63,/* A */0,255,144,144,144,96,/* P */0,0,128,128,255,128,128,/* T */0,255,144,144,144,111,/* R */0,129,129,255,129,129,/* I */0,255,96,24,6,255,/* N */0,255,16,16,16,255,/* H */0,0,252,2,3,2,252,/* V */0,129,129,255,129,129,/* I */0,0,255,129,129,129,126,/* D */0,129,129,255,129,129,/* I */0,255,145,145,145,129,/* E */0,254,1,1,1,254,/* U */0,

0,255,24,36,66,129,/* K */0,255,16,16,16,255,/* H */0,129,129,255,129,129,/* I */0,255,145,145,145,129,/* E */0,255,96,24,6,255,/* N */0,0,255,145,145,145,110,/* B */0,63,72,136,72,63,/* A */0,255,96,24,6,255,/* N */0,126,129,129,137,78,/* G */0,0,255,96,24,6,255,/* N */0,126,129,129,137,78,/* G */0,126,129,129,129,126,/* O */0,255,96,24,6,255,/* N */0,0,255,96,24,6,255,/* N */0,126,129,129,137,78,/* G */0,254,1,1,1,254,/* U */0,0,126,129,129,129,70,/* C */0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

};

// Khai bao bien toan cuc unsigned char data Start,End,Tocdolap,i,j,k; unsigned char data Mdata1[32],Mdata2[32],Mau; unsigned char data Dk1,Dk2,Dk3,Dk4,Dk5;

// Khai bao nguyen mau cac ham void delay(unsigned long time); unsigned char Mu2(unsigned char somu);

void Do(unsigned char chiso); void Xanh(unsigned char chiso); void Cam(unsigned char chiso); void Dobyte(unsigned char chiso); void Xanhbyte(unsigned char chiso); void Cambyte(unsigned char chiso);

void Chaychudo(void); void Chaychuxanh(void); void Chaychucam(void); void Chaychu(void);

void Taomangnhapnhay(void); void Nhapnhayxanh(void); void Nhapnhaycam(void); void Nhapnhaydo(void);

void Taomanglen(void); void Lxanh(void); void Ldo(void); void Lcam(void); void Len(void);/******************Ma nguon cac ham*************************/ // Ham tao tre void delay(unsigned long time) { while(time--); } // Khoi ham hien thi chu chay tu trai sang phai void Xanh(unsigned char chiso) {

CLOCK=1;DATA=0;

CLOCK=0;Pxanh=Mcode[chiso];delay(12);Pxanh=0;

}

void Do(unsigned char chiso) { CLOCK=1;

DATA=0;CLOCK=0;Pdo=Mcode[chiso];delay(12);Pdo=0;

}

void Cam(unsigned char chiso) {

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pxanh=Mcode[chiso];Pdo=Pxanh;delay(12);Pdo=0;Pxanh=0;

}

void Chaychucam(void) { for(i=Start+1;i<Dk1;i++)

{Tocdolap=Nhanh;

while(Tocdolap--){

DATA=1;Dk2=i+32;for(j=i;j<Dk2;j++)Cam(j);

}}

} void Chaychuxanh(void) { for(i=Start+1;i<Dk1;i++)

{Tocdolap=Nhanh;while(Tocdolap--){

DATA=1;Dk2=i+32;for(j=i;j<Dk2;j++)Xanh(j);

}}

} void Chaychudo(void) {

for(i=Start+1;i<Dk1;i++){

Tocdolap=Nhanh;while(Tocdolap--){

DATA=1;Dk2=i+32;for(j=i;j<Dk2;j++)Do(j);

}}

} void Chaychu(void) {

Dk1=End-31;if(Mau==Mxanh)Chaychuxanh();else if(Mau==Mdo)Chaychudo();else Chaychucam();

} // Khoi ham hien thi chu nhap nhay tai cho void Cambyte(unsigned char chiso) {

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pxanh=Mdata2[chiso];Pdo=Pxanh;delay(12);Pdo=0;Pxanh=0;

}

void Dobyte(unsigned char chiso) { CLOCK=1;

DATA=0;CLOCK=0;Pdo=Mdata2[chiso];delay(12);Pdo=0;

}

void Xanhbyte(unsigned char chiso) {

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pxanh=Mdata2[chiso];delay(12);Pxanh=0;

}

void Nhapnhaydo(void) {

while(Tocdolap--){DATA=1;for(k=0;k<32;k++)Dobyte(k);

} } void Nhapnhayxanh(void) {

while(Tocdolap--){DATA=1;for(k=0;k<32;k++)Xanhbyte(k);

} } void Nhapnhaycam(void) {

while(Tocdolap--){DATA=1;for(k=0;k<32;k++)Cambyte(k);

} }

void Taomangnhapnhay(void) { for(i=0;i<32;i++)

Mdata2[i]=0;

Dk4=End-Start;Dk5=(32-Dk4)/2;Dk4=32-Dk5;for(i=Dk5;i<Dk4;i++) Mdata2[i]=Mcode[Start+i-Dk5];

}

void Nhapnhay(void) {

unsigned char demnhay;demnhay=10;Taomangnhapnhay();while(demnhay--){

Tocdolap=Nhanh;if(Mau==Mxanh)Nhapnhayxanh();else if(Mau==Mdo)Nhapnhaydo();else Nhapnhaycam();CLEAR=0;delay(1250);CLEAR=1;

} } // Khoi ham hien thi chu di tu duoi len unsigned char Mu2(unsigned char somu) {

if(!somu) return 1;else return 2*Mu2(somu-1);

}

void Taomanglen(void) {

for(i=0;i<32;i++) Mdata2[i]=0;

Dk4=End-Start;Dk5=(32-Dk4)/2;Dk4=32-Dk5;for(i=Dk5;i<Dk4;i++) Mdata1[i]=Mcode[Start+i-Dk5];i=8;

} void Lcam(void) {

unsigned char data dem;Tocdolap=Trungbinh;while(Tocdolap--){

DATA=1;for(dem=0;dem<32;dem++){

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pxanh=Mdata2[dem];Pdo=Pxanh;delay(12);Pxanh=0;Pdo=0;

}}

} void Ldo(void) {

unsigned char data dem;Tocdolap=Trungbinh;while(Tocdolap--){

DATA=1;for(dem=0;dem<32;dem++){

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pdo=Mdata2[dem];delay(12);Pdo=0;

}}

}

void Lxanh(void) {

unsigned char data dem;Tocdolap=Trungbinh;while(Tocdolap--){

DATA=1;for(dem=0;dem<32;dem++){

CLOCK=1;DATA=0;CLOCK=0;Pxanh=Mdata2[dem];

delay(12);Pxanh=0;

}}

} void Len(void) {

Taomanglen();while(i--){

for(j=Dk5;j<Dk4;j++)Mdata2[j]= Mdata1[j]/Mu2(i);

if(Mau==Mxanh)Lxanh();else if(Mau==Mdo)Ldo();else Lcam();

}

for(i=0;i<7;i++){

for(j=Dk5;j<Dk4;j++)Mdata2[j]= Mdata2[j]*2;

if(Mau==Mxanh)Lxanh();else if(Mau==Mdo)Ldo();else Lcam();

} } /*Ham chinh*/ void main(void) {

TMOD=0x01;Pxanh=0;Pdo=0;

P3=16;

while(1){

Start=0;End=194;Mau=3;Chaychu();

Start=0;End=17;Mau=1;Len();Start=19;End=48;Mau=1;Len();Start=50;End=61;Mau=1;Len();Start=63;End=87;Mau=1;Len();Start=89;End=118;Mau=1;Len();Start=120;End=143;Mau=1;Len();Start=145;End=168;Mau=1;Len();Start=170;End=187;Mau=1;Len();Start=189;End=194;Mau=1;Len();

Start=0;End=17;Mau=2;Nhapnhay();Start=19;End=48;Mau=2;Nhapnhay();Start=50;End=61;Mau=2;Nhapnhay();Start=63;End=87;Mau=2;

Nhapnhay();Start=89;End=118;Mau=2;Nhapnhay();Start=120;End=143;Mau=2;Nhapnhay();Start=145;End=168;Mau=2;Nhapnhay();Start=170;End=187;Mau=2;Nhapnhay();Start=189;End=194;Mau=2;Nhapnhay();

}

}

Bài 5: Giao tiếp ADC - Xử lý ngắtI. Giao tiếp ADC

+Chương trình:#include<regx51.h> #include<string.h>

/*===========khai bao bien toan cuc============*/ sfr LCDdata = 0xA0; // cong P2, 8 bit du lieu. sbit BF = 0xA7; // co ban, bit DB7. sbit RS = 0xb0; // chon thanh ghi sbit RW = 0xb1; // doc/ghi sbit EN = 0xb2; //cho phep chot du lieu #include"Lcd.h"// Thu vien LCD tu xay dung #define RD P3_3 #define WR P3_4 #define INTR P3_5/*-------- Ham tre ---------------*/ void delay(long time)

{while(time--);

}/*-------- ham doc phim nhan tu ma tran phim 4x4---------------*/ void view(unsigned char val) {

unsigned char var;if(val<10){

LCDwrite(val+48);}else if(val<100){

LCDwrite(val/10+48);LCDwrite(val%10+48);

}else{var=val/10;LCDwrite(var/10+48);LCDwrite(var%10+48);LCDwrite(val%10+48);

} } void main(void) {

unsigned char ADCval=0;RD=0;LCDinit();LCDcontrol(0x83);LCDwrites("ADC0804");while(1){

WR=1;WR=0;while(!INTR);ADCval=P1;LCDcontrol(0x01);

LCDcontrol(0x83);LCDwrites("ADC0804");LCDcontrol(0xC0);view(ADCval);delay(5000);

}}II. Lập trình xử lý ngắt1. Ngắt timer/counter. 1.1. cơ chế tạo trễ của timer và cách tính toán giá trị nạp vào timer. a. chế độ 1:

- ở chế độ 1 đó là bộ định thời 16 bit, do đó các giá trị trong khoảng từ 0000 đến FFFF có thể sử dụng để nạp cho TH và TL của bộ định thời.

- Sau khi TH, TL được nạp giá trị ban đầu 16 bit thì bộ định thời phải được khởi động với lệnh TR0 = 1 với timer0 và TR1 = 1 với timer1, khi này bộ định thời bắt đầu đếm tăng theo xung clock từ giá trị ban đầu cho tới giá trị đỉnh là FFFF. Khi đó bộ định thời sẽ quay vong từ FFFF về 0000 và bật cờ báo tràn TF0 với timer0 và TF1 với timer1(ban dầu TFx=0) khi đó cần phải có thao tác để xoá cờ để lần sau còn biết được khi nào bộ đếm tràn.

- khi bộ đếm tràn thì TH và Tl của bộ định thời sẽ mang giá trị 0 do đó phải có thao tác nạp lại giá trị ban đầu cho chúng và xoá cờ TF để bộ đếm được lặp lại.

- Như vậy khoảng thời gian mà bộ định thời tạo trễ chính là khoangre thời gian nó đếm tăng từ giá trị ban đầu được nạp cho tới giá trị đỉnh FFFF.

- tính toán giá trị nạp vào thanh ghi chứa của bộ định thời từ thời gian muốn tạo trễ(t): gọi N = 65536 – t/chu ki máy. Sau khi chuyển sang mã HEX được 1 số có 4 chữ số có dạng: x1x2y1y2. khi đó giá trị nạp cho thanh ghi chứa như sau: TH = x1x2, TL = y1y2.

Ví dụ: muốn tạo trễ 500us thì: Giả sử chu kì máy là 1us: có N = 65536 – 500/1 = 65036. chuyển sang mã HEX là FE0C, từ đó: TH = 0xFE, TL = 0x0C.

- các bước lập trình cho bộ định thời để tạo trễ ở chế độ 1:+B1: chọn chế độ 1 cho bộ định thời cần dung, từ đó xác định giá trị nạp

cho thanh ghi TMOD.+ B2: tính toán giá trị ban đầu cần nạp cho TH và TL từ thời gian trễ mong

muốn.+ B3: khởi động bộ định thời.+ B4: kiểm tra trạng thái bật của cờ TF.+ B5:dung bộ định thời.+ B6: xoá cờ TF cho vòng lặp kế tiếp.

+ B7: quay trở về B2 để nạp lại giá trị cho TH và TL. b. Chế độ 2:

- Ở chế độ này bộ định thời là 8 bit, do vậy chỉ cho phép các giá trị từ 00 đến FF được nạp vào thanh ghi TH của bộ định thời. sau khi nạp giá trị 8 bit thì vi điều khiển sẽ sao nội dung của TH sang TL và bộ định thời được khởi động bằng lệnh TRx=1.

- Sau khi được khởi động thì bộ định thời bắt đầu đếm tăng trong thanh ghi TL từ giá trị ban đầu đến giá trị đỉnh FF. và khi quay vòng từ FF về 00 thì cờ TFx được bật lên 1, khi này thanh ghi TL mang giá trị 0 nhưng TL sẽ ngay lập tức được tự động nạp lại với giá trị ban đầu được lưu trong thanh ghi TH.

- như vậy trong chế độ này mỗi khi bộ đếm tràn thì thanh ghi chứa sẽ được vi điều khiển nạp lại giá trị ban đầu, do đó chế độ này được gọi là chế độ tự động nạp lại.

- tính giá trị nạp vào thanh ghi chứa của bộ định thời từ thời gian trễ (t): Gọi N = 256 – t/chu kì máy. Sau khi chuyển sang mã HEX được 1 số, ta nạp số

này vào thanh ghi TH và cả TL(nạp vào TL giá trị đếm lần 1 và nạp vào TH cho những lần sau để khi bộ đếm tràn thì phần cứng của vi điều khiển sẽ tự động sao TH sang TL).

Ví dụ: tạo trễ 50usthì là: Giả sử chu kì máy là 1us: có N = 256 – 50/1 = 205, chuyển sang mã HEX : 0CE Từ đó: TH = 0xCE và TL = 0xCE.- các bước lập trình cho bộ định thời để tạo trễ ở chế độ 2.

+ B1: nạp giá trị cho thanh ghi thiết lập chế độ TMOD với timer muốn sử dụng.

+ B2: nạp vào TH giá trị đém ban đầu.+B3: khởi động bộ định thời.+ B4: kiểm tra cờ báo tràn TFx.+ B5: xoá cờ tràn TFx, quay về B4.

* lưu ý: 2 chế độ khác của bộ định thời là chế độ 0(chế độ bộ định thời 13 bit, bộ định thời/bộ đếm 8 bit, định tỷ lệ trước 5 bit ) và chế độ 3(chế độ bộ định thời chia tách) ở đay không giới thiệu. 1.2. Ngắt của bộ định thời. - nguyên tắc sử dụng bộ định thời ở chế độ ngắt:

+ khai báo ngắt của bộ định thời muốn sử dụng+ nguồn gây ngắt.+ chương trình chính và chương trình phục vụ ngắt.

- với ngắt định thời việc khai báo nguồn ngắt bao gồm việc khai báo ngắt toàn cục là EA = 1 và khai báo ngắt cho từng bộ định thời muốn dùng ET0 = 1(timer0) và ET1 = 1(timer1) - Nguồn báo ngắt định thời(với cả 2 chế độ) đều là khi bộ đếm tràn(khi cờ TFx = 1), khi cờ TFx = 1 thì vi điều khiển kết thúc công việc hiện tại ở chương trình chính và chuyển vào chương trình phục vụ ngắt căn cứ theo địa chỉ của chương trình phục vụ ngắt.khi thực hiện xong chương trình phục vụ ngắt vi điều khiển quay trở về chương trình tại nơi bị gián đoạn khi trước.

- Tóm lại ngắt định thời là việc ta sử dụng bộ định thời tạo trễ một khoảng thời gian được tính toán trước, sau khoảng thời gian này 1 công việc ta mong muốn sẽ được thực hiện ở chương trình phục vụ ngắt. công việc đó có thể coi là độc lập với công việc ở chương trình chính - các công việc lập trình sử dung ngắt định thời :

+ tính toán thời gian trễ mong muốn và công việc muốn thực hiện sau khoảng thời gian đó.

+ khai báo ngắt định thời trong chương trình chính (EA=1, ETX=1).+ lựa chon bộ định thời và chế độ của nó trong thanh ghi TMOD+ khởi động bộ định thời.+ Xây dựng chương trình chính và các chương trình con cần thiết.+ xây dựng chương trình phục vụ ngắt thực hiện 1 công việc mong muốn (xác

định rõ địa chỉ ngắt theo thứ tự ngắt trong bảng vector ngắt) - Chú ý: trong chương trình phục vụ ngắt các bạn phải xoá cờ báo tràn TFx và nạp lại giá trị cho bộ định thời với chế độ 1 còn chế độ 2 thì không cần. 1.3. bài toán: Bài toán 1: sử dụng bộ định thời với ngắt của nó tạo một xung vuông với tần số 1kHZ đối xứng (50% mức 1 và 50% mức 0 ) trên chân P1.0.Bài giải: - ta có : f = 1kHZ → T = 1/1000s = 1000us → TON = TOFF = T/2 = 500us. Như vậy chu kì xung là đối xứng nên hai phần này bộ đếm đếm giống nhau(tạo trễ khoảng thời gian bằng nhau). nửa chu kì đầu bộ đếm tạo trễ 500us cho mức 0, sau khi bộ đếm đếm đến giá trị đỉnh của thanh ghi chứa là FFFF thì cờ báo TFx = 1 gây ngắt, vi điều khiển phải chuyển vào chương trình phục vụ ngắt và sẽ lật trạng thái xung ra. Trong nửa chu kì còn lại cũng như vậy và cứ như thế. - Do thời gian trễ là 500us do đó ta chọn chế độ 16 bit, sử dụng kết quả từ ví dụ trên để nạp giá trị ban đầu cho TH và TL. - Chương trình điều khiển:

/*================khai bao thu vien===============*/#include<AT89x51.h>

/*=============khai bao bien=====================*/sbit xung = P1^0;/*==============khai bao ham ==================*//*--------------------------chuong trinh phuc vu ngat timer0 tao xung--------------------*/void timer0_int(void) interrupt 1 {

TF0=0; // xoa co bao tran timer0xung = !xung; // tao muc 1 ra chan P1.0TH0 = 0xfe; // (65536-500)↔hex =0fe0c (thach anh 12MHz)TL0 = 0x0c;

}/*=============chuong trinh chinh=============*/void main(void){

EA = 1; // cho phep ngat toan cucET0 = 1; // cho phep ngat T0TMOD = 0x01; // timer0 che do 1xung = 0; //gia tri ban dau cua xung muon taoTH0 = 0xfe; // (65536-500)↔hex =0fe0c (thach anh 12MHz)TL0 = 0x0c;TR0 = 1; // khoi dong timerwhile(1) PCON|=1; //khong lam gi ca de doi ngat.

}Bài toán 2: sử dụng bộ định thời với ngắt của tạo đồng hồ số hiển thị lên LCD.

+ Chương trình:/*================khai bao thu vien===============*/

#include<regx51.h> #include<string.h>

#define LCDdata P2 sbit RS=P3^0; sbit RW=P3^1; sbit EN=P3^2; sbit BF=LCDdata^7;

#include"lcd.h"/*=============khai bao bien=====================*/ unsigned char data Time[8]; unsigned char data i;

/*==============khai bao ham ==================*/ void T10ms(void) interrupt 1 using 0 {

TR0=0;TH0=0xD8;TL0=0xEF;TR0=1;if(Time[0]==9){

Time[0]=0;if(Time[1]==9){

Time[1]=0;if(Time[2]==9){

Time[2]=0;if(Time[3]==5){

Time[3]=0;if(Time[4]==9){

Time[4]=0;if(Time[5]==5){

Time[5]=0;if(Time[6]==9&&Time[7]<2){

Time[6]=0;Time[7]++;

}else if(Time[6]==3&&Time[7]==2){Time[6]=0;Time[7]=0;

}else Time[6]++;}else Time[5]++;

}else Time[4]++;}else Time[3]++;

}else Time[2]++;}else Time[1]++;

}else Time[0]++;LCDwrite(Time[7]+48);LCDwrite(Time[6]+48);LCDwrite(':');LCDwrite(Time[5]+48);LCDwrite(Time[4]+48);LCDwrite(':');LCDwrite(Time[3]+48);LCDwrite(Time[2]+48);LCDwrite(':');LCDwrite(Time[1]+48);LCDwrite(Time[0]+48);

LCDcontrol(0xC0); }

/*==============Chuong trinh chinh ==================*/ void main() {

TMOD|=1;EA=1;ET0=1;TH0=0xD8;TL0=0xEF;for(i=0;i<8;i++)Time[i]=0;LCDinit();LCDwrites("Dong ho so");LCDcontrol(0xC0);TR0=1;while(1)PCON|=1;

}

2. Lập trình với các ngắt ngoài của vi điều khiển. 2.1. Khái niệm: - bộ vi điều khiển 8051có hai ngắt ngoài là INT0 và INT1 với 2 chân tác động đầu vào tương ứng là P3.2 và P3.3. - Ngắt ngoài là ngắt của vi điều khiển mà tác động ngắt ở đây chính là các tác động bên ngoài của vi điều khiển tác động vào vi điều khiển thong qua các chân ngắt đưới dạng một tín hiệu điện áp dạng xung. - tác động ngắt ngoài có hai dạng là tác động theo dạng mức và dạng sườn.

+ kích hoạt theo mức: ở chế độ này các chân INT0 và INT1 bình thường ở mức cao giống như các chân khác của vi điều khiển, khi có tín hiệu mức thấp cấp tới thì tín hiệu này kích hoạt ngắt. lưu ý là trước khi thực hiện lệnh cuối cùng của chương trình phục vụ ngắt thì mức thấp tại các chân ngắt phải được chuyển lên mức cao, nếu không sẽ lại gây ra một ngắt ngay lập tức.

+ Kích hoạt theo sườn: bình thường các chân ngắt của vi điều khiển ở mức cao, khi có tín hiệu tác động vào chúng có dạng sườn xuống thì sẽ tác động ngắt. - Để sử dụng chế độ ngắt này thì phải tác động vào thanh ghi TCON cụ thể là TCON.1=1 hoặc IT0=1 thì cho phép ngắt ngoài 0 kích hoạt sườn, còn TCON.2=1 hoặc IT1=1 thì cho phép ngắt ngoài 1 kích hoạt sườn. 2.2. cách lập trình: - Để lập trình cho ngắt của vi điều khiển ta phải thực sự hiệu bản chất của ngắt và quá trình thực hiện ngắt của vi điều khiển diễn ra. - mẫu viết hàm ngắt như sau:

Void name(void)interrupt x(x là số thứ tự ngắt ngoài x = 0 hoặc 2)

{ //chương trình phục vụ ngắt }

- Trong chương trình chính ta phải có thao tác thiết lập việc cho phép các ngắt được sử dụng. 2.3. bài toán:

sử dụng ngắt ngoài của vi điều khiển với nhiệm vụ là: bình thường vi điều khiển bật một Led đơn tại chân P1.0 và khi có ngắt ngoài thì tắt Led ở P1.0 và bật Led ở chân P1.1 sau 1s thì bật lại Led P1.0 và tắt Led P1.1.

Bài giải:/*==================Bo tien xu li===================*/

#include<AT89x51.h> // Dinh kem file thu vien#define bat 1 // Dinh nghia gia tri bat den Led#define tat 0 // Dinh nghia gia tri tat den Led/*==================khai bao bien==================*/sbit Led1 = P1^0; // Khai bao bi?n Led ki?u bit chan P1.0sbit Led2 = P1^1; // Khai bao bi?n Led ki?u bit chan P1.0/*================= Khai bao hàm==================*//*------------------------------ham tre -------------------------------------*/void delay(long time)

{while(time--);

}void INT_0(void) interrupt 0 // chuong trinh phuc vu ngat{

Led1=tat;Led2=bat;delay(25000);Led1=bat;Led2=tat;

}/*--------------------------------ham chinh--------------------------------*/void main(void){

EA=1; // cho phep ngat toan cucEX0=1; // cho phep ngat ngoai 0IT0=1; //ngat kich phat suonLed1=bat;Led2=tat;while(1);

}

Bài 6: Điều khiển động cơ DC, động cơ Servo, động cơ bước1. Đông cơ DC2. Động cơ Servo3. Động cơ bước (Step motor)

Điều khiển động cơ bước với tốc độ tăng dần từ 5 đến 100 v/p, mỗi lần chuyển tốc độ tăng 5v/p thời gian chuyển 1s, hiển thị tốc độ trên LCD.

+ Chương trình:#include<regx51.h> #include<string.h> #define LCDdata P2 sbit RS=P3^0; sbit RW=P3^1; sbit EN=P3^2; sbit BF=LCDdata^7; #include"lcd.h"

unsigned char data Bytecao1,Bytethap1; unsigned char data Buoc,Nbuoc; unsigned char data Mbuoc[4]={144,192,96,48};

void viewspeed(unsigned char speed); void Xuly(unsigned char Nspeed);

void Dkdongco(void) interrupt 1 using 0 { TR0=0;

TH0=Bytecao1;TL0=Bytethap1;TR0=1;P1=Mbuoc[Buoc];Buoc++;if(Buoc==4)Buoc=0;

} void Xuly(unsigned char speed) {

unsigned int data Chuki1,Chuki2; unsigned int data tam1,tam2;

TR0=0;viewspeed(speed);Nbuoc=200;tam2=10000/Nbuoc;tam1=6000/speed;Chuki1=tam1*tam2;Chuki2=65535-Chuki1;Bytecao1=Chuki2/256;Bytethap1=Chuki2%256;TR0=1;

} void delay(unsigned long time)

{while(time--);

} void viewspeed(unsigned char speed) { unsigned char data a1,a2;

LCDcontrol(0xc0);a1=speed%10;speed=speed/10;a2=speed%10;speed=speed/10;LCDwrite(speed+48);LCDwrite(a2+48);LCDwrite(a1+48);LCDwrites("(vong/phut)");

}

void main() {

unsigned char data i;TMOD=17;EA=1;LCDinit();ET0=1;LCDcontrol(0x80);LCDwrites("CT DK DC buoc" );LCDcontrol(0xc0);LCDwrites("V:5-100(v/p)");delay(100000);while(1){

Buoc=2;for(i=5;i<101;i=i+5){

LCDcontrol(0x01);

LCDcontrol(0x80);LCDwrites("CT DK DC buoc" );Xuly(i);delay(500000);

}}

}

Bài 7: Giao tiếp Vi điều khiển với Máy tínhI. Cổng truyền thông nối tiếp

1. Thanh ghi SCON – SBUFII. Xây dựng chương trình1. Chương trình VB

+ Giao diện

+ Thuật toán+ Chương trình:

Option ExplicitDim Mau As BytePrivate Sub cbcolor_Click() If (cbcolor.Text = "Mau do") Then Mau = 1 txtchu.ForeColor = &HFF& lbHienthi.ForeColor = &HFF& ElseIf (cbcolor.Text = "Mau xanh") Then Mau = 2 txtchu.ForeColor = vbGreen lbHienthi.ForeColor = &HFF00& ElseIf (cbcolor.Text = "Mau cam") Then Mau = 3

txtchu.ForeColor = &H80FF& lbHienthi.ForeColor = &H80FF& End IfEnd Sub

Private Sub cbcolor_GotFocus() SendKeys "%{DOWN}"End Sub

Private Sub cmdCode_Click() MsgBox Code(txtchu)End Sub

Private Sub cmdExit_Click() If MSComm1.PortOpen Then MSComm1.PortOpen = False End If End

End SubFunction Code(s As String) As String Dim i As Integer s = Replace(s, " ", "") For i = 1 To Len(s) Code = Code & " " & Asc(Mid(s, i, 1)) Next End FunctionPrivate Sub OpenPort() Dim s As String MSComm1.Settings = "57600,N,8,1" MSComm1.CommPort = 1 MSComm1.PortOpen = True

MSComm1.InputLen = 0 s = MSComm1.Input MsgBox "Port did open"End SubPrivate Sub cmdOpenport_Click() If MSComm1.PortOpen Then MSComm1.PortOpen = False End If OpenPort End Sub

Private Sub cmdSend_Click()

Dim s As String

If MSComm1.PortOpen = False Then MsgBox "Port did not open" OpenPortEnd If

If MSComm1.PortOpen Then txtchu.Text = UCase(txtchu.Text) s = Chr(Mau) & Chr(Len(txtchu.Text)) & txtchu.Text & Chr(255) Do While (MSComm1.OutBufferCount > 0) Loop MSComm1.Output = sEnd If End Sub

Private Sub cmdStop_Click() MSComm1.Output = Chr(250)

MsgBox "Port Stoped"End Sub

Private Sub Form_Load() txtchu.ForeColor = vbRed txtchu.Text = "DO AN GHEP NOI" Mau = 1 End Sub

Private Sub Form_Resize() If (Me.WindowState = 1) Then Me.Height = 4000 Me.Width = 7230 End IfEnd Sub

Private Sub txtchu_GotFocus() txtchu.SelStart = 0 txtchu.SelLength = Len(txtchu)End Sub

2. Chương trình vi điều khiển+ Thuật toán+ Chương trình:

/************Khai bao tien xy ly***************/ #include<regx51.h>/*********Dinh nghia hang so mau**********/ #define Mdo 1 #define Mxanh 2 #define Mcam 3/*****Khai bao mang ki tu gom chu so va chu cai****/

unsigned char code Mchar[36][7]={ 48,0,126,129,129,129,126,/*0*/

49,0,0,33,65,255,1,/*1*/50,0,99,135,137,145,97,/* 2 */51,0,66,129,145,145,110,/* 3 */52,0,24,40,72,255,8,/* 4 */53,0,226,145,145,145,142,/* 5 */54,0,118,137,137,137,70,/* 6 */55,0,128,135,136,144,224,/* 7 */56,0,110,145,145,145,110,/* 8 */57,0,102,145,145,145,110,/* 9 */65,0,63,72,136,72,63,/* A */66,0,255,145,145,145,110,/* B */67,0,126,129,129,129,70,/* C */68,0,255,129,129,129,126,/* D */69,0,255,145,145,145,129,/* E */70,0,255,144,144,144,128,/* F */71,0,126,129,129,137,78,/* G */72,0,255,16,16,16,255,/* H */73,0,129,129,255,129,129,/* I */74,0,2,129,130,252,128,/* J */75,0,255,24,36,66,129,/* K */76,0,255,1,1,1,1,/* L */77,0,255,64,32,64,255,/* M */78,0,255,96,24,6,255,/* N */79,0,126,129,129,129,126,/* O */80,0,255,144,144,144,96,/* P */81,0,126,129,133,130,125,/* Q */82,0,255,144,144,144,111,/* R */83,0,98,144,144,144,78,/* S */84,0,128,128,255,128,128,/* T */85,0,254,1,1,1,254,/* U */86,0,252,2,3,2,252,/* V */

87,0,255,12,3,12,255,/* W */88,0,199,40,16,40,199,/* X */89,0,224,16,15,16,224,/* Y */90,0,131,133,153,161,193/* Z */};

/*******Dinh nghia cac chan va cac cong dieu khien*****/ sfr Pxanh=0x90; sfr Pdo=0xA0;

sbit Clear=P3^4; sbit Data=P3^3; sbit Clock=P3^2; /**************Khai bao bien toan cuc*************/ unsigned char data Ktnhan,nhanmau,j,i,Maxc,Count,nLap; unsigned char data Mau,Chay,tam,dem; unsigned char data MC[76],MQ[32];/**********Khoi ham chuong trinh**********/// Ham ngat noi tiep void Ngatnoitiep(void) interrupt 4 using 0 {

if(RI){RI=0;tam=SBUF;if(tam==250){

Chay=1;i=j=77;dem=8;Count=0;Clear=0;

}else{if(nhanmau){

Mau=tam;Chay=1;i=j=77;dem=8;Count=nhanmau=0;P1=P2=0;

Clear=0;}else if(tam==255){

Clear=1;Chay=0;Ktnhan=nhanmau=1;

}else{if(Ktnhan){

Maxc=tam;Ktnhan=0;

}else if(Count<76&&Count<Maxc){MC[Count]=tam;Count++;

}}

}}

} void Khoitao(void) {

PCON|=128;EA=1;ES=1;SM0=0;SM1=1;Ktnhan=nhanmau=1;Chay=1;P0=P1=P2=0;P3_0=1;nLap=1;

} // Ham tao tre void delay(void) {

unsigned char data i;i=10;while(i--);

} // Ham hien thi mau cam void Cam(void) {

while(nLap--){

Data=1;for(j=0;j<32;j++){

Clock=1;Data=0;Clock=0;Pdo=Pxanh=MQ[j];delay();Pxanh=Pdo=0;

}}

} // Ham hien thi mau xanh void Xanh(void) {

while(nLap--){

Data=1;for(j=0;j<32;j++){

Clock=1;Data=0;Clock=0;Pxanh=MQ[j];delay();

Pxanh=0;}

}

} // Ham hien thi mau do void Do(void) {

while(nLap--){

Data=1;for(j=0;j<32;j++){

Clock=1;Data=0;Clock=0;Pdo=MQ[j];delay();Pdo=0;

}}

} // Ham thay doi mang hien thi void change(void) { MQ[0]=MQ[1];MQ[1]=MQ[2];MQ[2]=MQ[3];MQ[3]=MQ[4];

MQ[4]=MQ[5];MQ[5]=MQ[6];MQ[6]=MQ[7];MQ[7]=MQ[8];MQ[8]=MQ[9];MQ[9]=MQ[10];MQ[10]=MQ[11];MQ[11]=MQ[12];MQ[12]=MQ[13];MQ[13]=MQ[14];MQ[14]=MQ[15];MQ[15]=MQ[16];MQ[16]=MQ[17];MQ[17]=MQ[18];MQ[18]=MQ[19];MQ[19]=MQ[20];MQ[20]=MQ[21];MQ[21]=MQ[22];MQ[22]=MQ[23];MQ[23]=MQ[24];MQ[24]=MQ[25];MQ[25]=MQ[26];MQ[26]=MQ[27];MQ[27]=MQ[28];MQ[28]=MQ[29];MQ[29]=MQ[30];MQ[30]=MQ[31];

}

// Ham tim vitri ki tu hien thi trong bang chu cai va chu so unsigned char Chiso(unsigned char chr) { unsigned char data End,Start,Mid,Mctam;

if(chr==Mchar[0][0]){return 0;

}else if(chr==Mchar[35][0]){return 35;

}else{End=35;Start=0;while(1){

Mid=(End+Start)/2;Mctam=Mchar[Mid][0];if(chr==Mctam){

return Mid;}else if(chr<Mctam){

End=Mid;}else{

Start=Mid;}

}}

} void Chaychu(void) { unsigned char vitri;

for(j=0;j<32;j++){MQ[j]=0;

}for(i=0;i<Count;i++){

if(MC[i]==32){change();MQ[31]=0;if(Mau==Mxanh)Xanh();else if(Mau==Mdo)Do();else Cam();change();MQ[31]=0;if(Mau==Mxanh)Xanh();else if(Mau==Mdo)Do();else Cam();

}else{vitri=Chiso(MC[i]);for(dem=1;dem<7;dem++){

change();MQ[31]=Mchar[vitri][dem];if(Mau==Mxanh)Xanh();else if(Mau==Mdo)Do();else Cam();

}}

}if(!Chay){

for(i=0;i<32;i++){change();MQ[31]=0;if(Mau==Mxanh)Xanh();else if(Mau==Mdo)Do();else Cam();

}}

}// Chuong trinh chinh

void main() {

Khoitao();REN=1;while(1){

while(Chay);Chaychu();

} }